Viernes, Abril 11, 2008

Refrigerando con agua…

Escrito a las 12:38 pm

IBM Hydro-ClusterDurante años, hemos podido ver carcasas avanzadas de PCs y modificaciones de todo tipo hechas por modders para refrigerar ordenadores personales mediante agua, obteniendo así un nivel superior de disipación de calor en el que acomodar mejor procesos de overclocking, y un sistema habitualmente más silencioso. La aplicación de este tipo de sistemas a los data centers, sin embargo, resultaba más bien escasa, de manera que étos se veían restringidos a la refrigeración mediante aire acondicionado, que tradicionalmente llega a suponer en torno a un 50% de la factura eléctrica de una instalación convencional.

IBM acaba de publicar una interesante nota de prensa, “IBM Turns on the Water for Energy-Efficient Supercomputer“, en la que revela un importante avance en la búsqueda de la eficiencia energética en los data centers: un sistema de refrigeración mediante agua que permite el acceso directo practicamente hasta el interior de sus microprocesadores Power 6, permitiendo así la evacuación del calor donde es generado con más intensidad. En la generación actual de la tecnología, denominada Hydro-Cluster, lo que es enfriado mediante agua son placas de cobre situadas inmediatamente sobre cada microprocesador. Pero en la siguiente generación, se espera que el agua discurra directamente por dentro de los procesadores, como puede verse en este vídeo explicativo, y que pueda ser reutilizada para otros usos, como calefacción, etc. El agua es unas cuatro mil veces más eficiente que el aire para la disipación de calor, de manera que se prevé una ganancia del alrededor de un 40% en los costes energéticos asociados con el enfriamiento del data-center. Además, el nivel adicional de enfriamiento permite acumular más placas en cada rack, posibilitando ahorros de espacio.

A falta de información sobre cuestiones como la cantidad de agua utilizada y su tipo (si es preciso destilarla, por ejemplo, para evitar problemas de impurezas o corrosión, los costes implicados en ese proceso podrían ser importantes), el anuncio de IBM se encuadra en la tendencia que llevamos tiempo mencionando: la medición de los data centers por factores distintos a los convencionales, y el protagonismo de los temasrelacionados con la llamada Green IT.

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1 trackbacks

  1. meneame.net:
    11-4-2008 a las 14:04

    Refrigerando las CPU con agua - en busqueda de la eficiencia enérgetica…

    IBM acaba de publicar una nota de prensa en la que revela un importante avance en la búsqueda de la eficiencia energética en los data centers: un sistema de refrigeración mediante agua que permite el acceso directo practicamente hasta el interior de…

21 Comentarios

  1. Suizo | 11-4-2008 a las 12:46 | Permalink

    Una matizacion, el agua no es unas cuatro mil veces más eficiente que el aire para la disipación de calor, es CUATRO veces mas eficiente, el mil sobra.

  2. Enrique Dans | 11-4-2008 a las 13:02 | Permalink

    @Suizo: estás hablando de calor específico, y efectivamente, sería 4 a 1. Pero aquí hay que tener en cuenta también para el cálculo las diferencias de densidad y conductividad térmica: esto permite al agua transmitir calor a distancias mucho mayores y con un flujo volumétrico mucho menor. Estás hablando de sustituir los tradicionales disipadores de calor de los procesadores (esos que los hacen parecer carburadores de moto :-) que disipan calor en la proximidad inmediata del procesador, de donde hay que eliminarlo mediante ventiladores, por un sistema de tubos que directamente se llevan el calor para ser reutilizado para otras cosas. De ahí el ratio.

  3. Gorki | 11-4-2008 a las 13:07 | Permalink

    Otros sistemas de refrigeración consisten en sumergir todo el ordenador en un liquido inerte y aislante dieléctrico, derivado del fluor. Ver el video de Youtube:

    http://www.youtube.com/watch?v=0oY1CFb5Dpo

  4. Suizo | 11-4-2008 a las 13:38 | Permalink

    La conductividad del agua es 26 veces mayor que la del aire, pero hay otros factores que influyen en la capacidad de disipacion de calor del agua, como la radiacion, conveccion etc, que hacen que en definitiva sea 4 veces mas eficiente que el aire.
    Aun no se de donde saca usted ese ratio.

    Un sistema parecido al que usted comenta, se lleva empleando hace muchas decadas en la refregeracion de los coches. El agua fria pasa dentro del bloque motor, y lo enfria hasta los 90 ºC, y creame que no es cuatro mil veces mas eficiente que el aire.

  5. Enrique Dans | 11-4-2008 a las 13:54 | Permalink

    @Suizo: es el dato que menciona el vídeo de IBM que he vinculado.

  6. Roger | 11-4-2008 a las 15:30 | Permalink

    No se donde esta el importante avance: los mainframe en los 90 ya iban refrigerados por agua.

    Y la verdad, no todo era perfecto: eran mas caros y había que mover agua por el centro de datos. Desplegar un equipo refrigerado por agua hoy en día en un CPD implicaría hacer obras y encarecer bastante la instalación.

    Así que, ¿por qué no hacen chips de menor consumo?

  7. kiki | 11-4-2008 a las 16:44 | Permalink

    Efectivamente esté tema es muy viejo, se llama radiador.
    La combinación de un radiador con un ventilador es más viejo que el mear. Se supone que el sistema será un circuito de agua que termine en un radiador que estará en un patio o una torre de refrigeracion.
    El sistema de refrigeración por agua requiere que el agua se refrigere, supongo que no usará el CPD un circuito abierto de agua pues está prohibido. En este caso para refrigerar por agua necesitará una torre de refrigeración. Las torres de refrigeración se clasifican en abiertas y cerradas. Las abiertas son mucho más efectivas que las cerradas para disipar pero tienen el problema asociado de que tienen el problema de la LEGIONELLA…ya que en el agua caliente se cria el bicho ese.

  8. Javi | 11-4-2008 a las 20:09 | Permalink

    Creo que lo más importante de lo que menciona el autor no es si el sistema es realmente más eficiente o no, sino la idea de que parece generalizarse un esfuerzo por incrementar la eficiencia energética, ahorrar energía, ser más sostenibles… el petroleo se acaba, el mundo se recalienta, hay que hacer más con menos…

  9. kiki | 11-4-2008 a las 20:30 | Permalink

    8# Nunca hemos sido más sostenibles. Hace unas semanas el 40% de la energía producida en España fue por medio de la eólica. Cada vez usamos menos el coche por lo caro que resulta, usamos bombillas de esas de bajo consumo todo el mundo…
    Yo creo que vamos por el buen camino solo falta que nos paguen por reciclar en vez de generar negocio para las grandes empresas.

  10. Suizo | 11-4-2008 a las 21:36 | Permalink

    kiki: ¿De donde has sacado el dato del que el 40% de la energia producida en España fue de origen eolico?, lo digo porque eso es poco menos que una utopia, hoy dia.

  11. antoni | 11-4-2008 a las 21:50 | Permalink

    #9 y #10

    Suizo. Supongo que Kiki (cuyos comentarios leo con el mismo interés que los posts de Dans) supongo que se refiere a records en momentos puntuales (lo cual tiene su mérito la verdad). Por ejemplo

    http://www.noticiascadadia.com/noticias/articulo/
    la-energia-eolica-batio-records-en-espana-durante-la-semana-santa.html

    Disculpad lo cutre del link (escrito el post desde una clase de dirección financiera en el IE)

  12. Gorki | 11-4-2008 a las 22:19 | Permalink

    #Suizo
    El problema es que es muy difícil de predecir la energía que producirán y crean unas tensiones fortísimas en el abastecimiento eléctrico, pues lo mismo comienzan a generar energía innecesaria de golpe, como se paran en pleno pico de demanda.

  13. kiki | 12-4-2008 a las 10:53 | Permalink

    10,11# Gracias Antoni , efectivamente me refiero a momentos puntuales pero a mí me impresionó la cifra, la verdad.

  14. pablo | 12-4-2008 a las 13:15 | Permalink

    Estoy con suizo, es 4 a 1

  15. Paulo Araujo | 12-4-2008 a las 15:09 | Permalink

    Excelente matéria o seu blog será indicado no Klikdigital.blogspot.com

    sds
    Paulo Araujo
    rio de janeiro
    Brasil

  16. Ramon Garcia | 12-4-2008 a las 15:41 | Permalink

    Varias compañias ya trabajan en este tipo de refrigeracion, el problema que le veo yo al modelo de IBM es el gasto desorbitado que tendran que afrontar las empresas para acondicionar sus CPDs a todo el sistema de entrada salida de este agua, dicho gasto se lo tendran que sumar al coste de los equipos. (aunque si es cierto que una vez instalado la reduccion en la factura electrica sera significativa, esta claro)

    Despues esta tb el peligro inherente a tener agua circulando entre las placas del sistema, contra el ya exsistente modelo “radiador”; fugas, condensacion, goteo, etc. Supongo que lo habran estado testeando en maqueta durante el tiempo suficiente como para tener claro el MTBF del circuito y reemplazarlo antes de que falle.

    En cualquier caso no se aplicara a toda la linea de P6 sino solo a algunos modelos como el equivalente al P575, de hecho no se si a alguno mas.

  17. chu | 12-4-2008 a las 16:13 | Permalink

    No estoy con suizo, no es 4 a 1

  18. Ponzonha | 12-4-2008 a las 16:23 | Permalink

    Destilar agua no es caro Enrique. Incluso el agua desionizada (que es más pura que la destilada) tampoco es cara y se venden aparatos caseros que la producen a 6 céntimos el litro…

  19. kiki | 12-4-2008 a las 21:14 | Permalink

    16# Yo estoy de acuerdo con Ramón. Meter agua en un CPD son ganas de tener aún más problemas que en la actualidad. Estamos hablando de meter FONTANEROS en los CPDs… juntas, manguitos, esparto..
    Es muy fácil hablar de CPDs cuando nunca se ha trabajado dentro de ellos. Un saludo a los que trabajan en los CPDs, a esa gente que siempre está en mangas de camisa y tiene calor fuera del curro.

  20. Oriol D. | 14-4-2008 a las 16:24 | Permalink

    Además, ahora que estamos faltos de agua… con que refrigeraremos los CPD? ¿con cerveza? :)

  21. Anónimo | 17-4-2008 a las 21:12 | Permalink

    Mejor con aceite y de paso te fries unas patatas.

    http://chorradas.rebuscando.info/2008/04/17/ordenador-freidora/

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28 Comentarios en Menéame

  1. Kartoffel | 11-4-2008 a las 14:06

    Teniendo en cuenta que el calor específico del agua es muy grande (4,184 J/(K·cm^3) en condiciones normales, el mayor después del litio), el agua podrá absorber gran cantidad de calor, con lo cual supongo que será mucho más eficiente.

    » autor: Kartoffel

  2. Justin | 11-4-2008 a las 14:09

    Lo malo es como se rompa algo y se nos “inunde” el ordenador…

    http://www.kabytes.com/humor/el-agua-y-la-red/

    » autor: Justin

  3. iramosjan | 11-4-2008 a las 14:21

    #2 En realidad la cantidad de agua necesaria sería pequeña (aunque la cantidad exacta dependería de la forma y la rapidez en la que se enfriase el agua calentada después de pasar por el ordenador) Lo que siempre me he preguntado es por qué no empleamos gas, como en los refrigeradores.

    » autor: iramosjan

  4. wallyz | 11-4-2008 a las 14:23

    Relacionada ? -> meneame.net/story/hydro-cluster-ibm-encharca-procesadores-aprovecha-pae

    » autor: wallyz

  5. shinjikari | 11-4-2008 a las 14:26

    Ya hace años que se usa la refrigeración liquida en los PC’s, y si no recuerdo mal, ya habia pro ahi algun servidor que lo hacia.

    Y tambien se usa “gas”. Existen lo que se llaman “evaporadores”, que basicamente son un circuito como el de un frigorifico (de hecho generalmente se sacan de frigorificos antiguos o rotos).

    » autor: shinjikari

  6. glomayol | 11-4-2008 a las 16:45

    En Barcelona, lo han prohibido. :-|

    » autor: glomayol

  7. Genko | 12-4-2008 a las 00:02

    En los coches se usa desde hace décadas, sorprende que nadie lo haya intentado antes…

    » autor: Genko

  8. biaggi | 12-4-2008 a las 12:44

    #8 Hay una pequeña incompatibilidad entre la electrónica y el agua ;), en cualquier caso si que se hace desde antes, lo innovador es que el agua “entra” en el procesador que es donde se genera el calor y el uso que se le da después a ese agua caliente.

    A mi me parece una idea estupenda, pero un poco utópica para lo chapuzas que somos los humanos.

    » autor: biaggi

  9. cloudy | 12-4-2008 a las 12:46

    Habrá que echarles liquido refrigerante anticongelante como a los coches, que enfría más y además así no se oxida el micro jajajaajajaaj

    Me veo con la garrafa rellenando el nivel del circuito jajajaa

    » autor: cloudy

  10. torro | 12-4-2008 a las 12:50

    se enfria mediante agua unas placas de cobre situadas sobre cada microprocesador.

    Si son de cobre, cuidado con los cacos, chorizos del cobre. En Mallorca, por la zona de Muro, esta noche pasada se han llevado unas 300 cabezas de aspresores de riego, que son de cobre.

    » autor: torro

  11. Delawen | 12-4-2008 a las 13:03

    #5 Hará años que se hace, pero no desde dentro del procesador. Esa es la novedad.

    Cito el artículo:

    En la generación actual de la tecnología, denominada Hydro-Cluster, lo que es enfriado mediante agua son placas de cobre situadas inmediatamente sobre cada microprocesador. Pero en la siguiente generación, se espera que el agua discurra directamente por dentro de los procesadores

    » autor: Delawen

  12. Coconut80s | 12-4-2008 a las 13:14

    Umm, ¿agua para beber o para el procesador que nos permite el acceso el pr0n? ¡Qué dilemón!

    » autor: Coconut80s

  13. --76541-- | 12-4-2008 a las 13:36

    El titular se parece a los nombres de las películas de Indiana Jones… ¿es o no?

    » autor: –76541–

  14. GuecoGamad | 12-4-2008 a las 13:36

    efectivamente, hace años que se usa la refrigeracion liquida, yo tuve una fuga en una liquida y palmó la tareta grafica ahogada. Como bien dicen tambien se usa refirgeracion por gas, por cambio de estado, es el mismo procedimiento que los congeladores, de hecho con una vapochill se consiguen temperaturas inferiores a los -50ºC

    » autor: GuecoGamad

  15. Bonzo | 12-4-2008 a las 13:41

    Cobre agujereado, a veces aluminio muy pulido sobre el componente a enfriar, unos tubitos de plástico para que corra el agua con anticongelante para matar los bichicos, una bomba de jardín, un ventilador mas bien potente y un radiador de un coche bastan para tener el ordeñador fresquito. Con dos litros de líquido sobra. Supongo que los de IBM lo harán un poco más bonito, con un nombre más rimbombante y lo habrán patentado para que sea más caro pero el invento es de lo más sencillo.

    » autor: Bonzo

  16. --26802-- | 12-4-2008 a las 13:42

    Mirad el video que hay en la noticia: http://www.youtube.com/watch?v=ioCZojN4A0g

    Y vereis que #3 un datacenter podría abastecer de agua caliente un montón de casas..

    Me parece una pasada que el agua sea 4000 veces más eficiente para disipar el calor, y que aún siendo 4000 veces más eficiente “solo” se reduzca en un 40% la factura electrica con el nuevo sistema :-/

    » autor: –26802–

  17. JFK | 12-4-2008 a las 13:51

    Parece que ya por fin los fabricantes lo van a incluir de serie y no tendremos que currarnos nuestras mejoras de pcs, que si un usuario puede hacerlo y quedarle niquelado, una multinacional seguro que lo hace y seguramente mas depurado.

    » autor: JFK

  18. Ashark | 12-4-2008 a las 13:52

    #9, no hay incompatibilidad del agua con la electrónica. El agua (H2O) no es conductora. Siempre que no lleve sales disueltas, claro está. El problema es que es un buen solvente y si no se renueva acaba haciéndose conductora por las partículas disueltas.

    » autor: Ashark

  19. canelo | 12-4-2008 a las 14:15

    La refrigeración por gas la tenéis muchos de vosotros en vuestras placas base y no lo sabéis, todas las placas base con refrigeración pasiva en el chipset y/o mosfets (Heat Pipes) llevan gas dentro de esos tubitos de cobre, bueno, lo cierto es que es un liquido, normalmente agua destilada, que se evapora y condensa para producir la refrigeración.

    Aquí hay más info:

    en.wikipedia.org/wiki/Heat_pipe

    http://www.hardcore-modding.com/modules.php?name=Articulos3

    » autor: canelo

  20. Narf | 12-4-2008 a las 14:22

    Es llevar a un paso más microscopico lo q se hace ahora… pero si un disipador liquido de cobre ya tiene sus problemas con las particulas que se acumulan en sus conductos.. uno microscopico se obstruira con mas facilidad.

    » autor: Narf

  21. giropau | 12-4-2008 a las 15:19

    Yo me compre una refirgeración liquida para mi ordenador y funciona de maravilla. Cuando la probé no entendó porque en los servidores no se usaba. Si el problema es el calentamiento del agua exixten refrigeradores que la enfrian hasta bajo cero(anticongelante necesario por supuesto). Si el sistema funciona con agua destilada y un anticorrosivo, como es en mi caso, deberia existir ningun problema. Creo que este sistema es mucho mas eficaz que meter los servidores en salas con el aire acondicionado a todo trapo. Es mas economico y enfira mucho mas.

    » autor: giropau

  22. jpeeri | 12-4-2008 a las 15:23

    Pero vamos a ver si se nos mete en la cabeza que el Agua sí se lleva bien con la electricidad, porque el Agua Pura (sin sales) no es conductora.

    » autor: jpeeri

  23. lince159 | 12-4-2008 a las 15:34

    H20 pura no conduce la corriente, supongo que pondrán agua destilada, no pondrán agua del grifo … osea que dejar de decir que se inundaría el pc, porque no le pasaría nada…

    » autor: lince159

  24. GuecoGamad | 12-4-2008 a las 15:36

    #22 el problema es tan sencillo con que a dia de hoy hacer una parada en un servidor para cambiar un ventilador (es una tonteria pq se puede cambiar en caliente, pero es para que se entienda) es casi tan utopica que pensar en tener que ir con la fregona al CPD a recoger el agua que suelta un servidor me da dolor de cabeza ;)

    » autor: GuecoGamad

  25. AlvMad | 12-4-2008 a las 15:42

    #19 El problema es que como tu dices el agua es muy buen solvente. El agua pura no es conductora, pero el agua que sale de tu grifo si, cualquier agua sin tratar siempre lleva particulas disueltas. Para conseguir que caiga su conductividad habria que destilarla, que tampoco es caro pero no es gratis. Igual eso explica lo que se preguntaba alguien por ahi de porque pese a ser 4000 veces mas eficiente solo disminuia en un 40% la factura.

    » autor: AlvMad

  26. Overmind | 12-4-2008 a las 17:27

    #1: Creo que en calor específico, delante del agua (4,1813) no está el litio (3,58) sino el amoniaco (4,700). O al menos eso pone en la wikipedia: es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico#Tabla_de_calores_espec.C3.s

    » autor: Overmind

  27. Ferk | 12-4-2008 a las 19:04

    #26 De hecho… con tal de que el agua se desparrame por un circuito y absorva el polvo y las sales en él bastaría para hacer conductora al agua más pura.

    » autor: Ferk

  28. MonsterMagnet | 12-4-2008 a las 20:51

    Apple vuelve a IBM por favor….

    » autor: MonsterMagnet